Таблица №3
Пластмассы делятся на самотвердеющие, или холодного отвердения, т.е. затвердевающие при комнатной температуре, и пластмассы горячего отвердения, затвердевающие при термической обработке.
Процесс схватывания пластмассы проходит несколько стадий:
первая стадия – насыщения, заключается в смешивании порошка и жидкости, при этом не допускается наличия, как свободной жидкости, так и порошка. Оптимальным является объемное соотношение мономера к полимеру 1:3;
вторая стадия – песочная, масса напоминает смоченный водой песок;
третья стадия – тянущихся нитей, масса становится более вязкой, а при её растягивании появляются тонкие нити;
четвертая стадия – тестообразная, отличается еще большей плотностью и исчезновением тянущихся нитей при разрыве;
пятая стадия – резиноподобная или стадия затвердевания пластмассы.
Работают с пластмассой в тестообразной стадии. Пластмассы горячего отвердения при правильном режиме полимеризации содержат 0,5% , быстроотвердевающие – 3,5% остаточного мономера.
В ортопедической стоматологии применяются следующие виды пластмасс:
1. Акрилаты – на основе акриловой и метакриловой кислот. Несколько десятилетий удерживают первенство в стоматологии благодаря своим главным свойствам: относительно низкой токсичности, удобству переработки, химической стойкости, механической прочности, эстетическим качествам. Большинство материалов в качестве основного ингредиента содержат полиметилметакрилат (ПММА).
Представители:
а) «Этакрил» – синтетический материал на основе акрилового сополимера, окрашенного под цвет слизистой оболочки полости рта;
б) «Фторакс» – пластмасса горячего отверждения типа порошок-жидкость на основе фторсодержащих акриловых сополимеров. Состоит из порошка и жидкости. Протез из «Фторакса» обладает повышенной прочностью и эластичностью и хорошо гармонирует по цвету с мягкими тканями полости рта;
в) «Акронил» – сшитая и привитая пластмасса;
г) бесцветная пластмасса – на основе очищенного от стабилизатора полиметилметакрилата, содержащего антистаритель (тинувин). Состоит из порошка и жидкости.
Все перечисленные пластмассы применяются для изготовления базисов в бюгельных и съемных пластиночных протезах, ортодонтических аппаратах. Они являются пластмассами горячего отвердения. Бесцветная пластмасса применяется для изготовления базисов протезов в тех случаях, когда противопоказан окрашенный базис (аллергия на краситель), а также для других целей, когда необходим прозрачный базисный материал.
д) «Синма-74», «Синма-М» – пластмассы, выпускающиеся в виде порошков белого цвета разных оттенков, от ярко-белого до темно-коричневого, и жидкости. Пластмассы горячего отверждения применяется для изготовления коронок, небольших мостовидных протезов, фасеток.
К самоотвердевающим пластмассам этой группы относятся:
а) «Протакрил», «Редонт 01,02,03» – применяются для починок, перебазировки базисов съемных протезов, а также для изготовления простейших ортодонтических или ортопедических аппаратов;
б) «Норакрил», «Акрилоксид», «Стадонт», их отличительная особенность – наличие гаммы белых цветов от серого до коричневого оттенков. Применяются для коррекции пластмассовых коронок, мостовидных протезов;
в) «Карбопласт» – белая самоотвердевающая пластмасса, которая используется для изготовления индивидуальных ложек.
2. Эластические пластмассы подразделяются на: а) акриловые («Эладент», «ПМ», «Уфи-гель»); б) силиконовые («Ортосил», «Ортосил-М», «Боксил», «Моллосил»); в) полихлорвиниловые («Ортопласт», «Эластопласт»); г) уретандиметакрилатовые («Изозит»).
«Эладент» – представляет собой эластичную пластмассу на основе винакриловых сополимеров.
«Ортосил» – силиконовый эластичный материал, имеющий резиноподобную консистенцию, хорошо соединяется с пластмассами. «Эладент» и «Ортосил» применяют для изготовления двуслойных съемных протезов при необходимости создания мягкой прослойки, снижающей давление на подлежащие опорные ткани.В зависимости от показаний эластичный слой могут располагать по всей поверхности протеза, по границам базиса протеза, в отдельных участках базиса протеза, под искусственными зубами, создавая амортизатор, имитирующий пародонт.
«Боксил» – это пластмасса на основе наполненного силиконового каучука холодной вулканизации. Имеет белый цвет, становится резиноподобной после затвердевания. Предназначена для изготовления боксерских капп.
«Ортопласт» – эластический материал розового цвета, из которого изготавливают эктопротезы при дефектах мягких тканей лица. Имеет шесть оттенков.
«Эластопласт» – пластмасса розового цвета, горячего отвердения, служит основой боксерских капп.
«Изозит» – применяется как облицовочный материал при изготовлении металлопластмассовых конструкций зубных протезов. Пластмасса белого цвета с гаммой оттенков для дентина, пришеечной области, режущего края, что позволяет регулировать прозрачность и придавать зубам естественность и натуральность.
Применяются для изготовления: базиса съемных протезов, челюстно-лицевых и ортодонтических аппаратов, различных шин, искусственных зубов, покрытия для металлических частей несъемных протезов, коронок, металлополимерных имплантатов.
Эластичные пластмассы, помимо общих, должны отвечать следующим специфическим требованиям:
Обеспечивать прочное и долговременное соединение с материалом базиса, которое должно обладать минимальной адсорбирующей способностью по отношению к слюне и пищевым продуктам;
Благодаря своей высокой пластичности должны плотно прилегать к слизистой оболочке во время жевания, не вызывать ее раздражения и амортизировать жевательное давление, т.е. создавать удобства при пользовании протезом;
Не должны содержать ни внешних, ни внутренних пластификаторов, благодаря чему исключено отверждение подкладки из-за их вымывания;
Должны иметь хорошую смачиваемость при отсутствии набухания в условиях полости рта и постоянстве объема;
Начальная мягкость и эластичность подкладки должны быть стабильно эластичными в полости рта;
Не должны растворяться в полости рта;
Должны обладать высокими износоустойчивостью и цветостойкостью.
К недостаткам эластичных подкладок относятся:
Потеря эластичности из-за старения пластмассы уже через пол года;
Невозможность полирования эластомеров, рыхлость, делающая их негигиеничными;
Отсутствие оптимального краевого прилегания эластомеров к жестким базисным пластмассам;
Сложность обработки эластомеров режущим инструментом, а отсюда - возникновение проблем при коррекции базиса протеза.
Нарушение режима полимеризации приводит к дефектам готовых изделий(пузырьки, пористость, разводы, участки с повышенным внутренним напряжением), к растрескиванию, короблению и поломкам протеза.
Различают три вида пористости пластмасс: газовую, сжатие и гранулярную.
Газовая пористость обусловлена испарением мономера внутри полимеризующейся формовочной массы. Она возникает при опускании кюветы с пластмассовым тестом в гипсовой пресс - форме в кипящую воду. Данный вид пористости может также возникать при нагревании формы с большим количеством массы вследствие сложности отвода из нее излишков тепла, развивающегося в результате экзотермичности процесса полимеризации.
К пористости сжатия приводит недостаточное давление или недостаток формовочной массы, вследствие чего образуются пустоты. В отличие от газовой пористости она может возникнуть в любой области изделия.
Гранулярная пористость возникает из-за дефицита мономера в тех участках, где он может улетучиваться. Такое явление наблюдается при набухании мономер - полимерной массы в открытом сосуде. Поверхностные слои при этом плохо структурируются, представляют собой конгломерат «глыбок» или гранул материала.
В пластмассовых изделиях всегда имеются значительные внутренние остаточные напряжения, что приводит к растрескиванию и короблению. Они появляются в местах соприкосновения пластмассы с инородными материалами (фарфоровыми зубами, крампонами, металлическим каркасом, отростками кламмеров). Это результат различных коэффициентов линейного и объемного расширения пластмассы, фарфора, сплавов металлов.
Базис протеза- это пластинка из пластмассы или металла, на которой укрепляются искусственные зубы и удерживающие кламмера.
Базис протеза лежит на альвеолярном отростке и твердом небе и должен соответствовать рельефу тканей протезного ложа.
Величина базиса пластиночного протеза зависит от числа сохранившихся зубов, количества и вида кламмеров. Чем больше сохранилось естественных зубов на челюсти, тем меньше должен быть базис протеза и наоборот, уменьшение количества естественных зубов обуславливает необходимость увеличения границ базиса протеза.
На размер базиса протеза так же влияет:
Степень атрофии альвеолярного отростка
Степень податливости и подвижности слизистой оболочки
Порог болевой чувствительности слизистой оболочки
Чем больше степень атрофии и степень податливости, тем больше должна быть площадь базиса протеза.
С базисом пластмассового протеза связано ряд отрицательных явлений.
Покрывая твердое небо, он вызывает:
Нарушение вкусовой чувствительности
Нарушение температурной чувствительности
Нарушается речь
Нарушается самоочищение слизистой оболочки полости рта
Появляется раздражение слизистой оболочки
Вызывает рвотный рефлекс
В местах прилегания к естественным зубам возникает гингивит с образованием патологических карманов
Граница протеза на В\челюсть:
Граница базиса протеза располагается только в пределах пассивно подвижных тканей.
Граница протеза проходит вдоль переходной складки, обходя подвижные щечные тяжи слизистой оболочки и уздучку верхней губы, обходя щечные тяжи. На небной стороне базис проходит по линии А, между твердым и мягким небом, не доходя до слепых ямок 1-2мм.На небной стороне базис перекрывает естественные зубы – фронтальные на 1/3 высоты коронки зуба, жевательные на 2/3 высоты коронки зуба.
Граница протеза на н/челюсть:
Граница протеза на нижнюю челюсть вестибулярно проходит вдоль переходной складки, обходя подвижные щечные тяжи, обходя уздечку нижнее губы, обходя позадималярные бугры. Если слизистая позадималярных бугров подвижна – то бугры не перекрываются, а если не подвижна – то перекрываются полностью. Далее граница протеза переходит на язычную поверхность и идет вдоль челюстно-подъязычной линии обходя уздечку языка. С язычной стороны фронтальные и жевательные естественные зубы перекрываются на 2/3 высоты коронки зуба.
Восковые базисы с окклюзиоными валиками
Расчертив модели, техник приступает к изготовлению воскового базиса с окклюзионными валиками.(прикусные шаблоны), которые нужны для определения и фиксации положения центральной окклюзии в полости рта, с последующим переносом этого положения в артикуллятор или окклюдатор.
Прикусные шаблоны включают в себя :
Окклюзионные валики
Требования к базису протеза :
Должен плотно прилегать к модели
Располагаться точно по границам протеза(отмеченным на модели)
Иметь одинаковую толщину
Края базиса должны быть закруглены
В базисе нижней челюсти должна быть металлическая проволока
Основные требования к материалам для базисов съемных протезов. Состав и технология изготовления акрилового базиса. Классификация современных базисных материалов. Требования стандартов к физикомеханическим свойствам базисных материалов.
После того как был найден способ вулканизации каучука введением серы (Goodzhir Гуджир, 1839) и способ его применения в ортопедической стоматологии для изготовления базисов съемных протезов (Delabor, 1848, Petman, 1851), полимерные материалы стали незаменимыми для изготовления зубных протезов данного типа.
Хотя протезы из натурального каучука уже давно не изготавливаются, опыт, накопленный при работе с этим природным материалом в течение почти ста лет, позволил стоматологам и материаловедам сформулировать основные требования к базисным материалам. Материал для базисов съемных протезов должен:
Обладать биосовместимостью;
Легко очищаться и не требовать сложных процедур для соблюдения гигиены;
Иметь гладкую и плотную поверхность, не вызывающую раздражения подлежащих тканей полости рта, легко поддающуюся полированию;
Обладать устойчивостью по отношению к микробному загрязнению (устойчивость к росту бактерий);
Обеспечить точное прилегание к тканям протезного ложа;
Иметь низкое значение плотности, обеспечивая легкость протеза во рту;
Быть достаточно прочным, не разрушаться или деформироваться под нагрузками, действующими в полости рта;
Обладать термопроводностью;
Удовлетворять эстетическим требованиям;
Обеспечивать возможность проведения перебазировок и коррекций;
Иметь простую технологию изготовления и низкую стоимость.
С внедрением в стоматологическую практику 1935-1940 гг. акриловых полимеров ортопедическая стоматология получила наиболее приемлемый полимерный материал для изготовления съемных зубных протезов. Благодаря низкой относительной плотности, химической стойкости, удовлетворительной прочности, хорошим эстетическим свойствам и простоте технологии изготовления зубных протезов, акриловые пластмассы более 70 лет широко применяются в ортопедической стоматологии.
Зубные протезы из акриловых материалов изготавливают по технологии формования полимер-мономерной композиции или технологии «теста», согласно которой жидкий компонент (мономер, чаще всего метиловый эфир метакриловой кислоты или метилметакрилат), смешивается с порошкообразным компонентом (полимером). Мономер смачивает и пропитывает полимер до тестоподобной консистенции. Это тесто заформовывают или пакуют в гипсовую форму для изготовления протеза. Затем оно переходит в твердое состояние или отверждается в результате радикальной полимеризации, начало которой дает распад инициатора, пероксида бензоила, входящего в состав порошка, при нагревании тестообразной композиции (схема 13.1). Новые полимерные базисные материалы и новые технологии их применения расширили возможности получения первичного свободного радикала, добавив, например, способ светового отверждения.
Схема 13.1. Способы инициирования полимеризации при отверждении акриловых базисных материалов
Большинство акриловых базисных материалов, выпускаемых в настоящее время, перерабатывается по этой технологии и поступает в виде комплекта «порошок-жидкость». Первоначально порошок получали размалыванием блоков полиметилметакрилата (пмма). Однако вскоре было установлено, что более однородное по консистенции тесто можно получить при использовании в качестве порошка полимера, получаемого методом суспензионной полимеризации. Этот метод позволяет получить материал сразу в виде порошка, частицы которого имеют правильную сферическую форму. Промышленность обычно выпускает смесь порошков акриловых полимеров или сополимеров, имеющую довольно широкое распределение по молекулярной массе, со средней молекулярной массой порядка одного миллиона.
Свойства базисного материала зависят от распределения размера частиц суспензионного порошка, состава (со)полимера, его молекулярно-массового распределения и содержания пластификатора. Повышение молекулярной массы полимерного порошка и снижение до минимально возможного количества пластификатора улучшают физические и механические свойства базисного материала, однако могут отрицательно сказаться на технологических свойствах полимер-мономерного теста.
Акриловые базисные материалы - пример оригинальной композиции, которая в окончательном отвержденном виде представляет собой сочетание «старого» полимера (суспензионного порошка) и «нового» полимера, образованного при полимеризации полимер-мономерной композиции или теста в процессе изготовления готового изделия - базиса зубного протеза.
В большинстве случаев мономер, используемый для образования теста, тот же, что и мономер для изготовления самого порошка, однако часто в него вводят дополнительные модифицирующие вещества, например, бифункциональные мономеры или олигомеры, которые называют сшивающими агентами, позволяющими создать сетчатую сшитую структуру «нового» полимера. Присутствующий в составе мономерной жидкости сшивающий агент способствует повышению молекулярной массы отвержденного материала и придает ему два полезных свойства. Он уменьшает растворимость базиса в органических растворителях и повышает его прочность, а именно, стойкость к трещинообразованию под нагрузкой. Избыточное количество сшивающего агента может повысить хрупкость базиса протеза. Самыми распространенными сшива-
ющими агентами являются диметакрилаты, например диметакриловый эфир этиленгликоля (ДМЭГ), диметакриловый эфир триэтиленгликоля (ТГМ-3). Для предотвращения преждевременной полимеризации мономеров при хранении и транспортировке в мономер вводят небольшие количества ингибиторов. Действие ингибиторов эффективно проявляется уже при содержании их в сотых долях процента в расчете на мономер. В присутствии ингибиторов (гидрохинон, дифенилолпропан) скорость процесса полимеризации снижается, а полимер получается с меньшей молекулярной массой.
Многолетние клинические наблюдения акриловых базисных материалов вскрыли их существенные недостатки, главный из которых - присутствие в отвержденном базисе остаточных мономеров, ухудшающих его биосовместимость, понижающих прочность материала, приводящую к поломкам протезов в ряде случаев.
Можно выделить основные направления исследований по совершенствованию базисных материалов:
Модификация состава акриловых базисных материалов путем введения вновь синтезированных мономеров для сополимеризации при получении суспензионного порошка, в качестве сшивающих агентов в жидкость и других добавок;
Привлечение полимерных материалов других классов, например литьевых термопластов с полным отказом от технологии акриловых полимер-мономерных композиций и исключения «остаточного мономера»;
Создание новых материалов и технологий для формования и отверждения полимерных базисных материалов.
Разработки, направленные на совершенствование материалов для базисов зубных протезов, привели к созданию новых материалов, и в настоящее время международный стандарт ИСО? 1567 и разработанный на его основе ГОСТ Р 51889-2002 содержат расширенную классификацию этих материалов (схема 13.2).
Независимо от типа базисных материалов определенные требования, продиктованные назначением, предъявляются к их физико-механическим свойствам. Современные стандарты базисных материалов на полимерной основе содержат следующие основные нормы для показателей, характеризующих качество акриловых материалов горячего отверждения: прочность при изгибе ≥65 МПа, модуль упругости при изгибе ≥2000 МПа, водопоглощение ≤30 мкг /мм 3 . Базисный материал не
Только в России с этим материалом уже работают более 18 лабораторий и 140 стоматологических клиник. Направление интенсивно развивается.
Теперь гибкие нейлоновые зубные протезы официально появились и в Украине.
Классификация основных зубных технических материалов:
2.1. Металлы и их сплавы.
Металлами являются вещества, содержащие в кристаллической решётке большое количество не связанных электронов, что обуславливает специфические свойства металлов – высокая электро- и теплопроводность в обычных условиях, ковкость, непрозрачность и т.д.
Металлические сплавы это макроскопически однородные системы, состоящие из двух и более металлов
с характерными металлическими свойствами.
В настоящее время в стоматологии используется свыше 500 сплавов, которые подразделяют на благородные и неблагородные сплавы.
Фото. Золото – зубной технический материал.
Классификация сплавов на основе благородных металлов:
– золотые;
– золото-палладиевые;
– серебряно-палладиевые.
Классификация сплавов на основе неблагородных металлов:
– хромоникелевая (нержавеющая) сталь;
– кобальтохромовый;
– никелехромовый;
– кобальтохромомолибденовый;
– сплавы титана;
– сплавы алюминия и бронзы для временного использования.
Сплавы золота, платины и палладия обладают хорошими технологическими свойствами, устойчивы к коррозии, прочны, токсикологически инертны.
Сплавы серебра и палладия по физико-химическим свойствам подобны сплавам золота, однако, уступают им по коррозионной стойкости и темнеют в полости рта.
Нержавеющие стали с содержанием никеля более 1% широко используются для изготовления зубных протезов, однако, по международным стандартам подобная сталь признана токсичной.
Основу кобальтохромового сплава составляет кобальт (66-67%), обладающий высокими механическими качествами, а также хром (26-30%), вводимый для придания сплаву твёрдости и повышенной антикоррозионной стойкости.
Никелехромовые сплавы содержат никель (60-65%), хром (23-36%), молибден (6-11%), кремний (1,5-2%), не содержат углерода, и применяются в технологии металлокерамических зубных протезов.
Сплавы титана обладают высокими физико-химическими и технологическими свойствами и существует мнение, что титан и его сплавы являются альтернативой золоту.
2.3. Полимеры.
Полимеры это вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев и получаемые технологией полиприсоединения и поликонденсации.
Классификация полимеров:
1. Классификация по происхождению:
– природные или биополимеры (например, белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук и т.д.);
– синтетические, получаемые методами полиприсоединения и поликонденсации (например, полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы).
2. Классификация по природе вещества:
– органические полимеры;
– элементоорганические полимеры;
– неорганические полимеры.
3. Классификация по форме молекул полимера:
– линейные полимеры;
– «сшитые» полимеры;
– «привитые» сополимеры.
4. Классификация по назначению:
– базисные (жёсткие) полимеры;
– эластичные полимеры или эластомеры;
– полимерные (пластмассовые) искусственные зубы;
– полимеры для замещения дефектов твёрдых тканей зубов;
– полимерные материалы для временных несъёмных зубных протезов;
– полимеры облицовочные;
– полимеры реставрационные.
Жёсткие базисные полимеры применяются для съёмных пластиковых и дуговых (бюгельных) протезов.
Эластомеры применяются в качестве эластичной подкладки в комбинированных базисах зубных протезов.
Для защиты препарированных зубов при изготовлении постоянных протезов, используют временные несъёмные протезы на основе полимеров – акрилата, поликарбоната, целлулоида.
Облицовочные полимерные материалы на основе керамических масс, композиционных материалов, акриловых полимеров применяют при восстановлении зубов.
Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и касается материала для изготовления пластмассовых базисов съемных зубных протезов, обладающих антибактериальными свойствами. Предложен материал для базисов зубных протезов, состоящий из акриловых полимеров, содержащих 0,0005-0,03 мас.% наносеребра, равномерно распределенного по всему объему полимера. Введение в состав пластмасс нанодисперсного серебра в указанных количествах исключает снижение эстетических свойств зубных протезов и обеспечивает создание пролонгированного антимикробного эффекта как по всей поверхности изделия, так и в его объеме. Это продлевает срок службы зубных протезов и обеспечивает длительный антибактериальный эффект. 1 табл.
Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и касается материала для изготовления полимерных (пластмассовых) базисов съемных зубных протезов, обладающих антибактериальными свойствами.
Более 12 миллионов человек в России пользуются зубными протезами, содержащими элементы, изготовленные из полимеров. При этом уже около 60 лет наиболее широко применяемыми полимерами (по критерию цена-качество) являются акриловые. Любое протезирование в той или иной степени (в зависимости от типа протезных материалов) изменяет баланс микрофлоры ротовой полости. Это вызвано ответной реакцией организма на внедрение чужеродных материалов в устоявшееся равновесие между полезной и условно патогенной флорой.
Под базисом протеза создается термостат с постоянной температурой, влажностью, нарушением самоочищения слизистой оболочки, пищевыми остатками, что способствует стремительному развитию микробной пленки. Так, в работе «Литьевым термопластам медицинской чистоты - дорогу в стоматологическую ортопедию», Э.Я. Варес, В.А. Нагурный и др., «Стоматология», 2004, № 6, с.53-54, отмечается, что после фиксации протезов из акриловых пластмасс во рту количество кишечной палочки увеличивается от 10 до 63%, дрожжеподобных грибов - от 10 до 34%, патогенного стафилококка - от 10 до 22%. До 22% возрастает также содержание энтерококка, который в норме не наблюдается. Ситуация с бактериальным заражением акриловых пластмасс и полости рта усугубляется в процессе пользования зубными протезами. Причиной этого, помимо термостатических свойств, является постоянное увеличение в пластмассе открытой микропористости, являющейся своего рода депо для патогенной микрофлоры. Глубина зараженного слоя пластмассы может достигать 2,0-2,5 мм. Из-за травматизации мягких тканей, прилегающих к протезному ложу, бактериальное и грибковое заражение приводит к возникновению кандидоза и других заболеваний. Акриловые полимеры колонизируются и пародонтопатогенными видами бактерий, такими как A.naeslundii, Prev.melaninogenica, K.nucleatum и S.intermedius. Поэтому при разлитом пародонтите протезирование с использованием пластмасс не способствует нормализации микрофлоры полости рта. Вообще зубные протезы из отечественных акриловых полимеров (пластмасс) необходимо менять через три года, импортных - через каждые пять лет, в частности, из-за колонизации их микроорганизмами.
Ситуация с бактериальным и грибковым заражением акриловых пластмасс, с уровнем этого заражения, к сожалению, не является общеизвестной. Поэтому дезинфекция пластмассовых зубных протезов специальными средствами проводится лишь незначительным количеством горожан и практически не осуществляется в сельской местности. Учитывая малые размеры образующихся микропор и их большую глубину, а также имеющий хорошую адгезию налет, фактически нереально провести санитарную обработку пластмассовых зубных протезов без использования дополнительного медикаментозного или ультразвукового воздействия. А это делает профилактику и борьбу с заражением акриловых пластмасс и, соответственно, здоровья организма еще более актуальной для россиян.
Бактерицидные свойства серебра и его соединений известны уже много столетий. За это время не было выявлено ни одного случая привыкания к нему патогенной флоры. Было установлено, что серебро в нанометрических размерах активнее хлора, хлорной извести, гипохлорита натрия и других сильных окислителей, в 1750 раз сильнее карболовой кислоты и в 3,5 раза - сулемы (в одинаковой концентрации). Оно уничтожает более чем 650 видов бактерий, вирусов и грибов [Кульский Л.А. Серебряная вода. 9-е изд., К.: Наук. Думка, 1987, 134 с.].
Один из методов предотвращения протетических стоматитов описан в патенте РФ 2287980, A61K 6/08, опубл. 27.11.2006, где в состав для фиксации съемных зубных протезов введен прополис, обладающий антибактериальным и иммунотропным действием. Недостатком этого технического решения является ограниченный как по срокам, так и по спектру бактерицидного действия положительный эффект.
Спектр антимикробного действия серебра значительно шире, чем у многих антибиотиков и сульфаниламидов, а бактерицидный эффект проявляется при минимальных (олигодинамических) дозах серебра. Важно отметить, что существует большое различие в токсичности серебра для патогенной флоры и для высших организмов. Оно достигает пяти-шести порядков. Поэтому концентрации серебра, вызывающие гибель бактерий, вирусов и грибов, абсолютно безвредны для человека и животных. Некоторые ученые считают, что серебро является микроэлементом, необходимым для нормальной жизнедеятельности многих внутренних органов, т.к. оно стимулирует деятельность иммунной системы.
Рассматривая лечебные свойства серебра, принципиально важно учитывать его агрегатное состояние. По степени возрастания бактериостатической активности препараты серебра (как и других металлов) можно ранжировать в следующем порядке: массивное, ионное, нанокристаллическое. В нанокристаллических размерах (менее 100 нм) вещества скачкообразно изменяют свои физические и химические свойства. Поэтому наиболее реальными и известными примерами коммерциализации в области нанотехнологий считаются целевые назначения в области жизнедеятельности человека. В настоящее время разработаны бактерицидные краски, обеспечивающие долговременную защиту поверхности от бактериального заражения. При этом следует отметить крайне малую концентрацию нанодисперсного серебра в краске (1,6-6,5×10 -4 % в пересчете на элементарное серебро), обеспечивающую биоцидный эффект [Е.М.Егорова, А.А.Ревина и др. Бактерицидные и каталитические свойства стабильных металлических наночастиц в обратных мицеллах. Вестн. Моск. Ун-та, сер.2. Химия, 2001, т.42, № 5, с.332-338].
Препараты на основе серебра довольно широко применяются в стоматологии. Например, в патенте РФ 2243775, A61K 33/38, опубл. 10.01.2005, азотнокислое серебро используется для лечения кариеса и стерилизации канала корня зуба. При химическом восстановлении азотнокислого серебра образуется мелкодисперсное серебро, обеспечивающее дезинфицирующее, лечебное действие. Недостатком, ограничивающим применение этого способа, является эстетический фактор - мелкодисперсное серебро имеет черный цвет.
Описан [пат. РФ 2354668, C08J 5/16, опубл. 10.05.2009] способ изготовления полимерных деталей трения скольжения для искусственных эндопротезов, состоящих из высокомолекулярного полиэтилена с равномерно введенными наночастицами золота или золота и серебра в количестве 0,15-0,5 мас.%. Недостатком этого способа также является то, что серебро в таких количествах придает неэстетичный вид протезам. Кроме того, полиэтилен имеет свои недостатки при его применении в протезировании зубов.
В составе твердеющей пасты для пломбирования каналов "SEALITE REGULAR, ULTRA" фирмы "Пьер Ролан" также используется серебров больших количествах - до 24%. Это решение нельзя использовать для пластмассовых зубных протезов из-за низких эстетических свойств материала и малой бактерицидной активности грубодисперсных порошков серебра [Кузьмина Л.Н., Звиденцова Н.С., Колесников Л.В. Получение наночастиц серебра методом химического восстановления. Материалы Международной конференции «Физико-химические процессы в неорганических материалах» (ФХП-10) Кемерово: Кузбассвузиздат. 2007. Т.2. С.321-324].
Известен материал [Курляндский В.Ю., Ященко П.М. и др. Актуальные вопросы ортопедической стоматологии. М., 1968, с.140] пластмассовых протезов, обладающий антибактериальным эффектом, полученный путем химического серебрения внутренней поверхности пластмассы. Эффект от такого нанесения также описан [Л.Д.Гожая, Я.Т.Назаров и др. Поступление серебра в слюну у лиц, пользующихся металлизированными пластмассовыми протезами. Стоматология, 1980, № 1, с.41-43]. Химическое серебрение поверхности пластмассового протеза осуществляют химическим восстановлением серебра из его соединений. Для проведения реакции обычно используют нитрат серебра или его аммиачную комплексную соль. После химического серебрения внутренней поверхности акрилового протеза исчезают неприятные ощущения во рту, происходит заживление пораженной слизистой оболочки полости рта. В результате применения такого решения достигается требуемый технический результат- антимикробное действие в полости рта.
Недостатком такого материала является кратковременный терапевтический эффект при хронических заболеваниях полости рта и зева. Это вызвано тем, что нанесенное на внутреннюю поверхность пластмассового протеза серебро вымывается с нее в течение 2-3 недель. При этом наибольшее количество серебра поступает в организм человека в первые 3 суток. Вымывание серебра происходит в результате как его «механического» вымывания, так и растворения. Для пролонгирования лечебного действия серебряного покрытия требуется каждые трое суток проводить новую металлизацию небной поверхности акрилатных протезов . Вторым недостатком такого материала является невозможность предотвращения бактериального заражения пластмассы на наружных поверхностях протезов (на которые из соображений эстетики серебро не наносят) и внутри массы материала. Кроме того, следует учитывать относительно низкую бактерицидную активность серебряных монолитных покрытий по сравнению с нанодисперсным серебром.
Задачей настоящего изобретения является разработка антибактериального материала для базисов съемных зубных протезов, обеспечивающего долговременное поверхностное и объемное антибактериальное действие.
Задача решается за счет введения в состав пластмасс для базисов зубных протезов нанодисперсного серебра в количествах, не снижающих эстетические свойства зубных протезов и одновременно обеспечивающих создание антибактериального эффекта в базисах зубных протезов. Нанодисперсное серебро вводят в исходные микропорошки акрилатных полимеров любыми физическими или химическими методами.
Сущность изобретения состоит в том, что предложен материал с антибактериальным эффектом для базисов зубных протезов, отличающийся тем, что он состоит из акриловых полимеров, содержащих 0,0005-0,03 мас.% наносеребра, распределенного по всему объему полимера.
Разработанный материал содержит наносеребро, равномерно распределенное по всему объему полимера. Это достигается путем нанесения наносеребра на микропорошки акрилатов любыми физическими способами (анодное растворение серебра, осаждение из паровой фазы, смешивание с готовой седиментационно-устойчивой суспензией наносеребра) или химическими способами (химическое, биохимическое, радиационно-химическое восстановление соединений серебра) с последующим их замешиванием в жидком мономере. Мономер растворяет акрилатные порошки и вследствие малого размера частиц наносеребро равномерно распределяется в порошках, а затем и по всему объему готового пластмассового теста. В процессе эксплуатации протезов, изготовленных по предлагаемому решению, происходит постоянное микрорастворение пластмассы в слюне (образование микропористости). При этом обнажаются все новые и новые активные наночастицы серебра в глубине микропор, препятствуя колонизации патогенной флорой. Этим обеспечиваются пролонгированное и надежное антибактериальное действие материала базиса зубных протезов без использования специальных мер гигиены, продление срока службы протезов и общий оздоровительный эффект на организм человека.
Использование серебра в нанометрических размерах (наносеребро) и его равномерное распределение в объеме полимера позволяет получить надежное пролонгированное антибактериальное действие при существенно более низких концентрациях серебра по сравнению с другими его формами и при этом сохранить эстетические качества протезов.
Для оценки возможности осуществления заявленного изобретения с реализацией поставленных задач для нанесения наносеребра на порошки акрилатов (как частный пример) использовали порошок промышленно выпускаемого препарата «Повиаргол», содержащего 8 мас.% наносеребра.
Из общей теории модифицирования поверхности любых микропорошков известно, что с уменьшением количества вводимой добавки до долей процента ее не удается равномерно распределить в основном порошке только за счет перемешивания или совместного помола, когда оба компонента находятся в порошкообразном виде. Одним из выходов является использование микродобавки в виде раствора малой концентрации модификатора [Черепанов A.M., Тресвятский С.Г. Высокоогнеупорные материалы и изделия из окислов. М., Металлургия, 1964. - 400 с]. Учитывая это, порошок «Повиаргола» растворяли в воде до 1% раствора в условиях ультразвукового воздействия с рабочей частотой 22 кГц. В водном растворе «Повиаргола» средний размер первичных кластерных частиц серебра составляет 5-10 нанометров.
После этого раствор «Повиаргола», в расчетных количествах, вливали в порошок акрилатной пластмассы «Фторакс». Равномерно увлажненный модифицирующим раствором порошок высушивали до воздушно-сухого состояния при постоянном перемешивании. При этом на поверхности микропорошков «Фторакс» равномерно фиксировалось (осаждалось) наносеребро. Формовочную массу готовили, смешивая модифицированный акрилатный порошок с мономером. После растворения этих порошков в мономере проводили формование дисков диаметром 20 мм для проведения микробиологических исследований и оценки цвета. При перемешивании этих модифицированных акрилатных порошков с жидкостью акрилатного мономера (растворитель и отвердитель акрилатов) наносеребро равномерно распределяется по всему объему формовочной массы. При эксплуатации протезов, изготовленных из материала по данному изобретению, происходят обычная деструкция пластмассы ротовой жидкостью и постоянными знакопеременными нагрузками (образование микропористости, растрескивание) и постоянное обнажение наночастиц серебра в порах пластмассы. Этим обеспечиваются пролонгированное и надежное антибактериальное действие даже без использования специальных мер гигиены, продление срока службы протезов и общее оздоровительное воздействие на организм человека.
Заявляемые количества наносеребра определяются по двум параметрам: эстетическому параметру и антибактериальному эффекту. Оказалось, что при содержании наносеребра более 0,03 мас.% цвет пластмассы приобретает коричневый оттенок, что не удовлетворяет эстетическим требованиям, предъявляемым к съемным зубным протезам. В частности, материал, имеющий такой цвет, не может использоваться в переднем отделе зубного ряда. Таким образом, верхний предел содержания наносеребра для изготовления базисов зубных протезов ограничивается 0,03 мас.%. При содержании серебра менее 0,0005 мас.% действие серебра оказывается недостаточным для оказания заметного антибактериального воздействия.
В качестве контроля готовили диски из формовочной массы без добавления наносеребра. Оценку антибактериальной активности дисков проводили чашечно-суспензионным методом in vitro в соответствии с методикой, изложенной в MP № 2003/17 от 19.03.2004 «Чашечный метод оценки эффективности дезинфектантов и антисептиков». В качестве тест-культуры использовали тест-штамм S. aureus 6538 с микробной нагрузкой 10 3 КОЕ/мл. Экспозиция составила 24 часа.
ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ
Готовят материал с содержанием наносеребра 0,0005 мас.%.
Для этого готовят 1% раствор «Повиаргола» в дистиллированной воде в условиях ультразвукового воздействия с рабочей частотой 22 кГц, разбавляют его дистиллированной водой в 10 раз. 1,9 мл полученного раствора «Повиаргола» растворяют в 2 мл дистиллированной воды (для обеспечения полного смачивания акрилатного порошка) и вливают в навеску 20 г акрилатного порошка «Фторакс». Количество введенного наносеребра в порошок акрилата при этом равняется 0,15 мг. Массу высушивают при постоянном перемешивании в фарфоровой ступке до воздушно-сухого состояния. Формовочную массу готовят, смешивая модифицированный серебром порошок с жидким мономером. Соотношение порошок:мономер составляет 2 мас.ч. порошка на 1 мас.ч. мономера. После растворения порошков «Фторакс» в мономере проводят формование дисков диаметром 20 мм для проведения микробиологических исследований.
Готовят материал с содержанием наносеребра 0,01 мас.% (рабочий состав).
Для этого готовят 1% раствор «Повиаргола» в дистиллированной воде в условиях ультразвукового воздействия с рабочей частотой 22 кГц, и 3,8 мл полученного раствора «Повиаргола» вливают в навеску 20 г акрилатного порошка «Фторакс». Количество введенного наносеребра в порошок акрилата при этом равняется 3 мг.
Цвет пластмассы имеет розовый оттенок, что удовлетворяет эстетическим требованиям.
Материал с содержанием наносеребра 0,0001 мас.% (ниже минимального) готовят по методике, описанной в Примере 1, но количество раствора «Повиаргола» составляет 0,38 мл. Количество введенного наносеребра при этом равняется 0,03 мг.
Микробиологические испытания показали отсутствие антибактериального (бактериостатического) эффекта.
Цвет пластмассы имеет розовый оттенок, что удовлетворяет эстетическим требованиям.
Готовят материал с содержанием наносеребра 0,04 мас.% (выше максимальной концентрации).
Для этого готовят 3% раствор «Повиаргола» в дистиллированной воде в условиях ультразвукового воздействия с рабочей частотой 22 кГц и 3,8 мл полученного раствора «Повиаргола» вливают в навеску 20 г акрилатного порошка «Фторакс». Количество введенного наносеребра в порошок акрилата при этом равняется 12 мг.
Массу высушивают при постоянном перемешивании в фарфоровой ступке до воздушно-сухого состояния. Формовочную массу готовят, смешивая порошок с жидким мономером. Соотношение порошок:мономер составляет 2 мас.ч. порошка на 1 мас.ч. мономера. После растворения порошка «Фторакс» в мономере проводят формование дисков диаметром 20 мм для проведения микробиологических исследований.
Микробиологические испытания показали сильный бактерицидный эффект.
Цвет пластмассы имеет коричневый оттенок и не удовлетворяет эстетическим требованиям, предъявляемым к материалу для базисов съемных зубных протезов.
Микробиологические испытания показали, что 0,0001 мас.% наносеребра не оказывают антибактериального действия в отношении стафилококка золотистого; 0,0005 мас.% наносеребра снижают уровень микробной популяции в 100 раз; 0,01 мас.% наносеребра - в 150 раз; 0,03 мас.% наносеребра - в 1000 раз; 0,04 мас.% наносеребра снижают уровень микробной популяции более чем в 1000 раз.
При этом в исследованиях показано, что диски с наносеребром обладают выраженным пролонгированным антибактериальным эффектом. Вытяжки из одного и того же диска получали каждые 2 недели, их термостатировали по методу «ускоренного старения» (И-42-2-82. «Временная инструкция по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода «ускоренного старения» при повышенной температуре») с последующим высеванием по вышеуказанной методике на чашки, засеянные газоном тест-культуры стафилококка.
Как показано в таблице, вытяжки из дисков с содержанием наносеребра от 0,0005 до 0,03 мас.% проявляют антибактериальное действие, которое сохраняется в течение 250 суток.
| Содержание наносеребра, мас.% | Цвет | Антибактериальный эффект |
| 0,0001 | Розовый оттенок | Отсутствие антибактериального эффекта |
| 0,0005 | Розовый оттенок | Эффект 250 суток |
| 0,01 | Розовый оттенок | Эффект 250 суток |
| 0,03 | Розовый оттенок | Эффект 250 суток |
| 0,04% | Коричневый оттенок | Эффект 250 суток |
Таким образом, материал по изобретению обладает ярко выраженным пролонгированным антибактериальным эффектом как по всей поверхности изделия, так и в его объеме. Это продлевает срок службы зубных протезов и обеспечивает длительный антибактериальный эффект.
Предлагаемое изобретение отличается от известных тем, что разработан материал для базисов зубных протезов на основе акриловых полимеров, содержащий распределенное во всей его массе нанодисперсное серебро, имеющий эстетичный вид, обладающее выраженным пролонгированным антибактериальным эффектом.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Антибактериальный материал для базисов съемных зубных протезов на основе акриловых полимеров, отличающийся тем, что он содержит 0,0005-0,03 мас.% наносеребра, равномерно распределенного в полимере.